Duplex acélból, felrakóhegesztéssel készített próbatestek hőkezelése
A dolgozatban felrakóhegesztéssel, pontosabban huzalelektródás védőgázos ívhegesztéssel végzett additív gyártással (WAAM), robotkar segítségével, ER2209 huzalanyagból készítettem egy próbatestet. A célom az volt, hogy a megfelelő paraméterekkel az 50-50% ferrit-ausztenit arányt be lehessen állítani. A próbatestből két mintadarab került kimunkálásra. Egy korábbi gyártású falból is kerültek kimunkálásra minták, szám szerint négy darab. A megfelelő előkészítések után mikroszerkezeti vizsgálatokat végeztem. Képelemzéssel és ferritszkópos méréssel is meghatároztam a minták ferrit-ausztenit arányát. A képelemzéshez a képeket optikai mikroszkóppal készítettem. A mintákon Vickers keménységvizsgálatot is végeztem. Ezt követően hőkezelésnek vetettem alá a mintákat, mert a paraméterekkel az 50-50% ferrit-ausztenit arány nem volt elérhető.
A korábbi gyártású mintákat hőkezeltem először, a hőkezelések 1120°C, 1220°C és 1270°C -on történtek. Minden hőkezelés után ismételt mikroszerkezeti és keménység vizsgálatot végeztem. A négy minta mindegyike eltérő sebességgel hűlt le. Az első mintát vízben, a másodikat olajban, a harmadikat levegőn hűtöttem. A negyedik minta a hőkezelő kemencében hűlt le. A nem hőkezelt minták ferritarányai a várakozásoknak megfelelőek voltak. A képelemzéssel megállapított ferritarányok azonban akár 8 %-al is nagyobbak lettek, mint a ferritszkópos mérések eredményei. Az eltérést feltételezésem szerint a másodlagos fázisok jelenléte okozta. A hőkezelések hőmérsékletének emelésével a két vizsgálati módszer közötti ferritarány különbség három minta esetén csökkent. A kemencében kihűlt mintánál azonban nőtt a különbség. A másodlagos fázisok kimutatására a negyedik mintát további vizsgálatoknak vetettem alá. A vizsgálatok során sikerült bizonyítani másodlagos fázisok jelenlétét.
A hőkezelések hőmérsékletének növelésével a ferritarány nőtt. Emellett hűtési sebességek is hatással voltak a ferrit - ausztenit arányra. Minél lassabb volt a hűtés, annál kisebb lett a ferrit fázis aránya a mintákban.
A másik gyártásból származó minták a legnagyobb 1270°C-on kerültek hőkezelésre és vízben lettek lehűtve, hogy a lehető legnagyobb legyen a ferritarány. A szakirodalomnak megfelelően a fal magassága mentén a ferrit aránya változott, míg szélesség mentén nem. A módszerek közötti különbség ezeknél a mintáknál is jelen volt. A másodlagos fázisok aránya csökkent megfelelően nagy hőmérsékletű hőkezeléssel és gyors hűtéssel. A ferritarány ezeknél a mintáknál volt a legnagyobb, azonban az 50%-ot nem érte el.
szerző
-
Holl Dénes
Műszaki menedzser alapszak BSc
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
-
Kemény Dávid Miklós
Doktorandusz, Anyagtudomány és Technológia Tanszék